.Impostazione del progetto di adeguamento

I principali problemi messi in evidenza con le misure di qualità dell'energia e l'analisi dello stato di fatto dell'impianto in oggetto portano a considerare il progetto di adeguamento a due diversi livelli di importanza, costo e priorità:

- razionalizzazione della distribuzione principale;
- rifacimento degli impianti ai piani.

In merito al problema della qualità dell'energia, in fase di riprogettazione tutti i componenti di impianto dovrebbero essere dimensionati non solo in relazione ai carichi da alimentare ma anche considerando la forma d'onda distorta della corrente.

1.1.Distribuzione principale

La cabina di trasformazione dovrebbe essere modificata come indicato in figura con l'installazione di un nuovo trasformatore da 800 kVA per l'alimentazione delle centrali frigorifera e termica oltre alle due macchine da 800 kVA già presenti.

Il sistema BT potrebbe essere esercito, come attualmente, esclusivamente con il neutro dei trasformatori collegati francamente a terra, alla tensione di 400/230 V, 50 Hz (sistema di I categoria di tipo TN-S). A valle del punto di consegna in media tensione dell'azienda elettrocommerciale, al piano primo interrato, dovrebbe essere installato il quadro elettrico generale BT. Da tale quadro saranno alimentate le seguenti utenze:

- quadro di distribuzione piano secondo interrato
- quadro di distribuzione piano primo interrato
- quadri di distribuzione A e B piano terra e servizi generali
- quadri di distribuzione A e B piano primo
- quadri di distribuzione A e B piano secondo
- quadri di distribuzione A e B piano terzo
- quadri di distribuzione A e B piano quarto
- quadri di distribuzione A e B piano quinto
- quadri di distribuzione A e B piano sesto
- quadri di distribuzione A e B piano settimo
- quadri di distribuzione A e B piano ottavo
- quadri di distribuzione piano nono
- quadro ascensori 1-2-3-4
- quadro ascensori 5-6-8
- quadro di distribuzione autosilo
- quadro cabina

Dalla sezione BT a valle del nuovo trasformatore saranno invece alimentati:

- quadro centrale di condizionamento

Ogni piano dell'edificio tipo sarebbe pertanto alimentato da due quadri (A e B) posti in corrispondenza dei due montanti. Il CED sarà alimentato dal normale quadro del piano al quale si trova (attualmente il primo interrato) e disporrà di sorgenti privilegiate e preferenziali autonome.

1.2.Classificazione degli utilizzatori

1.2.1. Potenze
Nella tabella seguente sono state riportate le potenze di progetto di tutte le principali sezioni di utilizzazione dell'impianto.

1.2.2. Criteri generali per la classificazione degli utilizzatori
Dovrebbero essere definiti i concetti di qualità, continuità, disponibilità dei carichi e dei servizi svolti e un criterio di classificazione degli utilizzatori. L'analisi intesa ad individuare e descrivere le esigenze degli utilizzatori finali, in termini di conseguenze sulla sicurezza dei servizi e sul funzionamento della struttura nelle sue varie funzioni, dovrebbe essere svolta in stretta collaborazione e sulla base dei dati forniti dalla committenza. Potrebbero essere considerate tre classi di utilizzatori in funzione delle esigenze del servizio: ordinari, preferenziali e privilegiati.

1.2.2.1. Utilizzatori ordinari
Gli utilizzatori ordinari (Tabella 1) sono quelli:

- che consentono il regolare funzionamento di tutti i servizi;
- la cui mancanza non comporta situazioni di pericolo per i clienti e per il personale e per gli impianti, o di grave disagio.

La mancanza dell'alimentazione elettrica a questi utilizzatori è tollerabile anche per un tempo relativamente lungo (ordine delle ore) ed è possibile attendere il ripristino dell'alimentazione ordinaria o l'intervento del servizio di manutenzione per la sostituzione dei componenti guasti. Per l'alimentazione di questi carichi si può adottare uno schema di tipo semplice radiale, con unica sorgente di alimentazione ragionevolmente affidabile.

1.2.2.2. Utilizzatori preferenziali
Gli utilizzatori preferenziali (Tabella 2) sono quelli che condizionano il regolare funzionamento dei principali servizi specifici del committente per motivi diversi dalla sicurezza dei clienti e del personale e diversi dalla sicurezza contro danni gravi agli impianti ed all'attività svolta. Per questi servizi non è ammessa l'attesa per la sostituzione di componenti, né è possibile attendere il ripristino delle sorgenti esterne, ma è necessario che l'alimentazione sia disponibile entro tempi compatibili con il particolare servizio in termini di:

- massimo tempo di attesa per il ripristino dell'alimentazione;
- autonomia di questa.

Per gli utilizzatori preferenziali deve essere adottata un'alimentazione ridondante, ad esempio con schema doppio radiale, sia a livello di sorgenti sia di collegamenti intermedi. La ridondanza può estendersi anche agli utilizzatori finali se del caso.

1.2.2.3. Utilizzatori privilegiati
Gli utilizzatori privilegiati (Tabella 3) sono quegli utilizzatori dal cui corretto funzionamento dipendono direttamente la sicurezza dei clienti e del personale e la sicurezza contro danni gravi agli impianti e alla gestione del committente (ad esempio, elaborazione dati). Per questi utilizzatori è prescritta l'alimentazione di continuità; deve essere stabilito il limite di autonomia di questa sorgente di alimentazione. Gli utilizzatori privilegiati saranno alimentati attraverso uno schema ridondante con almeno due sorgenti indipendenti, commutabili automaticamente e con tempi di ripristino adeguati. Determinati utilizzatori privilegiati possono eventualmente essere alimentati in modo tale da consentire il funzionamento anche in presenza di un primo guasto dell'impianto di alimentazione.

1.3.Classificazione delle alimentazioni

Le alimentazioni elettriche devono prevedere quelle della rete pubblica (alimentazioni primarie) e quelle interne, da gruppi generatori autonomi (alimentazioni secondarie).

1.3.1. Alimentazione della rete elettrica dell'impresa elettrocommerciale
La qualità dell'alimentazione della rete dell'impresa elettrocommerciale (rete pubblica) è un fatto non modificabile, se non nel lungo termine, con provvedimenti non direttamente correlabili alle esigenze di un singolo utente. Se in relazione al servizio la qualità non risultasse adeguata, si possono prospettare diverse possibili soluzioni, qui elencate in ordine di progressiva migliore qualità e maggior costo:

- alimentazione da linea "dedicata": sono esclusi i disturbi ed i disservizi dovuti a malfunzionamenti degli altri utenti alimentati dalla medesima linea;
- alimentazione con due linee indipendenti, con schema entra-esce; è preferibile che le due linee facciano capo a cabine diverse e indipendenti;
- alimentazione ad un livello di tensione superiore a quello stabilito in base all'impegno di potenza.

Per valutare l'affidabilità dell'alimentazione dalla rete pubblica, deve essere valutato il servizio di pronto intervento, assicurato dell'impresa elettrocommerciale. Quest'ultimo fattore può influire nella valutazione delle capacità di accumulo delle sorgenti interne (capacità delle batterie e dei serbatoi di carburante).

1.3.2. Sorgenti interne di alimentazione
Per quanto riguarda le sorgenti di alimentazione interne, può essere scelta la soluzione seguente: sistema misto gruppo elettrogeneratore e gruppo di continuità. L'analisi preliminare deve definire il tempo massimo di entrata in servizio e l'autonomia. Per quanto riguarda la scelta del numero e delle caratteristiche dei generatori da impiegare, in relazione alle specifiche esigenze e al numero degli utilizzatori, può essere adottata la soluzione che prevede di predisporre per tutti gli utilizzatori preferenziali e privilegiati un'unica sorgente di energia elettrica (alimentazione), capace di soddisfare a tutte le esigenze dei carichi.

1.4.Schema di distribuzione

Lo schema di distribuzione principale è di tipo doppio radiale. La potenza di ciascun trasformatore è scelta in modo tale da consentire l'alimentazione dell'intero carico, previa chiusura del congiuntore di sbarra, in caso di fuori servizio di uno dei montanti trasformatore. Le sorgenti di alimentazione sono le seguenti:

- unica alimentazione ordinaria dalla rete pubblica, per l'alimentazione dei carichi ordinari e, in condizioni di funzionamento ordinario, anche dei carichi preferenziali e privilegiati;
- due gruppi elettrogeneratori di riserva, per l'alimentazione dei carichi preferenziali e privilegiati in caso di mancanza dell'alimentazione ordinaria da rete; i congiuntori di estremità delle sbarre realizzano il distacco dei carichi ordinari;
- due gruppi di continuità per l'alimentazione dei carichi privilegiati, in caso di mancanza dell'alimentazione ordinaria e di riserva.
Il sistema di trasformazione è costituito da n° 3 trasformatori; il sistema è previsto per essere gestito in condizioni ordinarie di alimentazione con il congiuntore di sbarra aperto. Sarà possibile il parallelo breve tra i due trasformatori principali. La distribuzione bassa tensione è realizzata secondo uno schema radiale semplice ed è suddivisa in:

- sezione normale;
- sezione preferenziale;
- sezione privilegiata.

La distribuzione BT è realizzata secondo uno schema radiale semplice al fine di ridurre:

- interferenze e cadute di tensione dovute ai carichi;
- disservizi;
- in caso di guasto al montante si pongono fuori servizio tutte le utenze sottese al montante;
- problemi manutentivi.

Può essere valutato l'opportunità di adottare un sistema di distribuzione a colonne montanti che rappresenta una soluzione diffusa e presenta il vantaggio:

- di un minor costo impiantistico, sia a livello di quadro, sia a livello installativo;
- una maggior flessibilità in caso di incremento dei carichi.
Tuttavia i limiti sono rappresentati dalla criticità del montante in relazione a guasti, disturbi irradiati e manutentibilità; per questo motivo il montante dovrà essere un componente infallibile per non pregiudicare la scelta di uno schema di distribuzione radiale doppio. La distribuzione BT viene effettuata con un sistema di tipo TN-S (neutro francamente a terra). Il sistema di alimentazione di riserva è gestito, anch'esso, secondo un sistema di tipo TN-S. Il sistema di sicurezza e/o di continuità può viceversa, in funzione del tipo di utenza da alimentare, essere realizzato secondo uno schema di tipo TN-S o IT. Nel caso di distribuzione con sistema IT si deve porre attenzione a predisporre particolari installazioni impiantistiche (segnalazioni di isolamento, valvole di tensione) ed evitare di distribuire in trifase il neutro, in quanto il guasto verso massa di una fase può innalzare le tensioni delle altre fasi ad un valore prossimo alla tensione concatenata, con gravi conseguenze per la tenuta degli isolamenti verso massa in particolare degli utilizzatori con componenti elettronici.